DE112007001387T5

DE112007001387T5 - Lichtstreuende Polycarbonatharz-Zusammensetzung und Lichtstreuplatte

Info

Publication number: DE112007001387T5
Application number: DE112007001387T
Authority: DE
Inventors: Masami Ichihara Kogure; Hiroshi Ichihara Kawato
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2009-04-23
Also published as: KR20090020704A; JP2007332327A; TWI448508B; WO2007148652A1; KR101419562B1; US8877850B2; JP5047543B2; US20100149644A1; TW200815525A; CN101472993A

Abstract

Eine lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat, umfassend:
(A) 100 Massen-Teile eines aromatischen Polycarbonatharzes;
(B) 0,01 bis 10 Massen-Teile eines Lichtstreumittels;
(C) 0,05 bis 10 Massen-Teile eines lichtbeständigen Mittels, wobei das lichtbeständige Mittel ein oder mehrere lichtbeständige Mitteln ist, welches ausgewählt ist aus einer Verbindung auf Basis von Malonat, eine Verbindung auf Basis von Oxalylanilid, einer Verbindung auf Basis von Benzotriazol und einem Acrylharz mit einer Seitenkette eines Gerüsts auf Basis von Benzotriazol; und
(D) 0,01 bis 1 Massen-Teil einer Esterverbindung einer Fettsäure und eines mehrwertigen Alkohols.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine auf Polycarbonat basierende lichtstreuende Harz-Zusammensetzung und eine Lichtstreuplatte, welche ausgehend von dieser Harz-Zusammensetzung geformt wird.
Stand der Technik
In den vergangenen Jahres wurden Flüssigkristalldisplays (LCD) umfangreich verwendet, da sie nicht nur Anwendung in Monitoren von Notebook-PCs, sondern auch in Monitoren von Desktop-PCs und Fernsehgeräten finden. Solche LCDs verwenden sogenannte Lichtstreuplatten zur Lichtstreuung der Hintergrundbeleuchtung. Für vom Boden aus emittierende Hintergrundbeleuchtungen, welche zum Beispiel in Fernsehgeräten mit einer Bildschirmgröße von ungefähr 20 Inch eingesetzt werden und welche insbesondere eine ausgeprägtere Helligkeit aufweisen sollen, werden üblicherweise Lichtstreuplatten (Dicke: 1 bis 3 mm) verwendet, welche aus einem Acrylharz hergestellt werden. Allerdings sind Acrylharze aufgrund deren geringeren Wärmebeständigkeit und höheren Hygroskopizität weniger dimensionsstabil, so dass Platten, welche ausgehend von Acrylharzen hergestellt werden, zu einer Wölbung deformiert werden, wenn sie in Geräten mit großen Bildschirmen verwendet werden.
Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen wurden als Matrixharze für Lichtstreuplatten aromatische Polycarbonat-Harze (in Folgenden als „aromatische PC-Harze" oder einfacher als „PC-Harze" bezeichnet) verwendet, welche im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit und die Hygroskopizität besser als Acrylharze sind, und es besteht ein weiterer Bedarf an solchen aromatischen Polycarbonat-Harzen.
In den vergangenen Jahren wurden Lichtstreuplatten durch Spritzgießen anstelle der herkömmlichen Extrusionsformgebung (zum Beispiel Patentdokumente 1 und 2) hergestellt. Der Grund hierfür liegt darin, dass Lichtstreuplatten (das heißt Formprodukte), welche durch Spritzgießen geformt werden, im Hinblick auf Dimensionsgenauigkeit besser sind und die verbesserte Produktivität des Spritzgießens die Verarbeitungskosten der äußeren Profilierung reduzieren kann.

Patentdokument 1: JP-A-1 1-158364
Patentdokument 2: JP-A-10-073725

Offenbarung der Erfindung Durch die Erfindung gelöste Aufgabenstellung
Wenn solche Lichtstreuplatten in LCDs verwendet werden, muss ein Abbau der Lichtstreuplatten aufgrund des Lichtes von kalten Kathodenröhren verhindert werden. Daher muss ein PC-Harz (das heißt das Material für die Lichtstreuplatte) auf jeden Fall mit einem oder mehreren lichtbeständigen Mitteln versehen werden.
Andererseits kann gemäß der herkömmlichen Extrusionsformgebung die Lichtbeständigkeit lokal auf einer Oberflächenschicht einer Lichtstreuplatte durch Mehrfachbeschichtung oder Beschichtung der Lichtstreuplatte erreicht werden. Im Gegensatz dazu erfordert bei der Formgebung durch Spritzguss, welche üblicherweise für die Formgebung einer einschichtigen Platte verwendet wird, die Verbesserung der Lichtbeständigkeit die Erhöhung der Konzentration an Ultraviolettabsorber(n). Darüber hinaus muss ein Harz mit verbesserter Fließfähigkeit verwendet werden, um eine Lichtstreuplatte mit einer großen Größe durch Spritzgussformgebung zu erhalten, so dass die Zugabe von einem oder mehreren verbesserten, fließfähigmachenden Mitteln, wie einem Styrol-Acryl-Copolymer, bevorzugt ist.
Allerdings kann die Zugabe von solch einem bzw. solchen Ultraviolettabsorber(n) und solche einem bzw. solchen verbesserten, fließfähigmachenden Mitteln den Farbton eines PC-Harzes verschlechtern (Anstieg in YI, Anstieg des Farbwertes), wenn das PC-Harz zu Formprodukten geformt wird,
Demgemäß ist eine Aufgabe der Erfindung, eine auf Polycarbonat basierende lichtstreuende Harzzusammensetzung, welche nach Formgebung in Formprodukte eine geringere Anfangsfärbung unabhängig von der Art der verwendeten Formgebungsmethode aufweist, und eine Lichtstreuplatte, welche aus der Zusammensetzung geformt ist, bereitzustellen.
Merkmale zur Lösung der Aufgabenstellungen
Um solch eine bzw. solche Aufgabenstellungen, wie vorstehend beschrieben, zu lösen, umfasst in einem Aspekt der Erfindung eine auf Polycarbonat basierende lichtstreuende Harzzusammensetzung (in Folgenden vereinfacht als „PC-Harzzusammensetzung" bezeichnet): (A) 100 Massen-Teile eines aromatischen Polycarbonat-Harzes; (B) 0,01 bis 10 Massen-Teile eines lichtstreuenden Mittels; (C) 0,05 bis 10 Massen-Teile eines lichtbeständigen (lichtechten) Mittels, worin das lichtbeständige Mittel ein oder mehrere lichtbeständige Mittel ist/sind, welche ausgewählt werden aus einer Verbindung auf Basis von Malonat, einer Verbindung auf Basis von Oxalylanilid, einer Verbindung basierend auf Benzotriazol und einem Acrylharz mit einer Seitenkette eines Gerüstes auf Basis von Benzotriazol; und (D) 0,01 bis 1 Massen-Teil einer Esterverbindung einer Fettsäure und eines mehrwertigen Alkohols.
Gemäß der erfindungsgemäßen PC-Harzzusammensetzung können Formprodukte, welche aus der Zusammensetzung geformt werden, wie eine Lichtstreuplatte, ein bevorzugtes Lichtdiffusionsvermögen und eine ausreichende hohe Helligkeit aufweisen, da der Gehalt des lichtstreuenden Mittels in einem Bereich von 0,01 bis 10 Massen-Teile liegt. Darüber hinaus können die erhaltenen Formprodukte eine bevorzugte Lichtbeständigkeit aufweisen und behalten ihren Anfangsfarbton bei, da der Gehalt des zuvor bezeichneten lichtbeständigen Mittels in einem Bereich von 0,5 bis 2 Massen-Teile liegt. Darüber hinaus können die Formprodukte, welche aus der Zusammensetzung geformt werden, eine geringere Verfärbung unabhängig von dem angewendeten Formgebungsprozess aufweisen, da der Gehalt der zuvor bezeichneten Esterverbindung in einem Bereich von 0,01 bis 1 Massen-Teil liegt. Insbesondere wird die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet zum Herstellen von spritzgegossenen Produkten, welche mit einer höheren Scherrate geformt werden.
In einem Aspekt der Erfindung ist das lichtstreuende Mittel (B) vorzugsweise ein lichtstreuendes Mittel oder eine Kombination von zwei oder mehreren lichtstreuenden Mitteln, ausgewählt aus vernetzten PMMA-Harzteilchen, Silikon-Harzteilchen, Polyorganosilsesquioxan-Teilchen, Silica-Teilchen, Quarz-Teilchen, Silicafasern, Quarzfasern und Glasfasern.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung können die Formprodukte, welche aus dieser Zusammensetzung geformt werden, wie Lichtstreuplatten, eine bevorzugte Lichtstreuung aufweisen, da die zuvor bezeichneten Teilchen und ähnliche Teilchen als das lichtstreuende Mittel (das heißt als der Bestandteil (B)) zugegeben werden.
Die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung enthält darüber hinaus vorzugsweise (E) 0,01 bis 1 Massen-Teil eines Organopolysiloxans. Darüber hinaus ist der Unterschied in dem Brechungsindex zwischen dem Bestandteil (E) und dem aromatischen Polycarbonatharz (A) vorzugsweise 0,1 oder weniger.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung kann durch das Zugeben einer zuvor bezeichneten Menge an Organopolysiloxan die thermische Stabilität der Zusammensetzung zum Zeitpunkt der Formgebung verbessert werden. Darüber hinaus wird durch das Einhalten der Differenz der Brechungsindizes innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches die Transparenz der erhaltenen Formprodukte nicht reduziert. Anders ausgedrückt, es kann die Herabsetzung der Durchlässigkeit von Lichtstrahlen reduziert werden.
Die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung enthält darüber hinaus vorzugsweise (F) 0,01 bis 1 Massen-Teil eines thermoplastischen Acrylharzes. Darüber hinaus ist das viskositätsmittlere Molekulargewicht des thermoplastischen Acrylharzes noch weiter bevorzugt 1000 bis 200000.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung können die Lichtführungseigenschaften des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A) verbessert werden, und eine bevorzugte Helligkeit kann erhalten werden, wenn eine vorbestimmte Menge von dem Acrylharz als der Bestandteil (F) zugegeben wird, wenn die Verbindung in einer Lichtstreuplatte eingearbeitet ist. Darüber hinaus kann die Verträglichkeit des Bestandteils (F) mit dem aromatischen PC-Harz (das heißt dem Bestandteil (A)) verbessert werden, wenn das viskositätsmittlere Molekulargewicht innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches liegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Lichtstreuplatte gebildet durch Formgeben der zuvor beschriebenen auf Polycarbonat basierenden lichtstreuenden Harzzusammensetzung.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung kann daher die erhaltene Lichtstreuplatte eine geringere Anfangsfärbung und eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Lichtabbau aufweisen, der durch die Röhre der kalten Kathode und Ähnliches, welche in einer Hintergrundbeleuchtung verwendet werden, hervorgerufen wird.
Beste Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung
Der Bestandteil (A) zum Bilden der auf Polycarbonat basierenden lichtstreuenden Harzzusammensetzung (PC-Harzzusammensetzung) gemäß dem Aspekt der Erfindung ist ein aromatisches PC-Harz, welches hergestellt wird durch Umsetzen eines divalenten Phenols mit einem Vorläufer eines Polycarbonats wie Phosgen oder einer Carbonatesterverbindung. Zum Beispiel wird das aromatische PC-Harz hergestellt durch Umsetzen eines divalenten Phenols mit einem Vorläufer eines Polycarbonats wie Phosgen, oder durch Umestern eines divalenten Phenols und eines Vorläufers eines Polycarbonats wie Diphenylcarbonat, in einem Lösemittel wie Methylenchlorid, in Gegenwart eines bekannten Säurerezeptors und eines Modifizierungsmittels für das Molekulargewicht, falls erforderlich, unter Zugabe eines Verzweigungsmittels.
Während eine Vielzahl an divalentem Phenol verwendet werden kann, ist insbesondere 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan (üblicherweise bekannt als Bisphenol A) insbesondere bevorzugt. Andere Beispiele für Bisphenol außer Bisphenol A sind: Bis(hydroxyaryl)alkane, wie Bis-(4-hydroxyphenyl)methan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)octan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)phenylmethan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-1-methylphenyl)propan, Bis-(4-hydroxyphenyl)naphthylmethan, 1,1-Bis-(4-hydroxy-t-butylphenyl)propan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-bromophenyl)propan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5-tetramethylphenyl)propan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-chlorphenyl)propan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5-tetrachlorphenyl)propan und 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5-tetrabromophenyl)propan; Bis(hydroxyaryl)cycloalkane, wie 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)cyclopentan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)cyclohexan und 1,1-Bis-(4-hydroxypheyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan; Dihydroxyarylether, wie 4,4'-Dihydroxyphenylether und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethylphenylether; Dihydroxydiarylsulfide, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfid; Dihydroxydiarylsulfoxide, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfoxid und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfoxid; Dihydroxydiarylsulfone, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfon; und Dihydroxydiphenyle, wie 4,4'-Dihydroxydiphenyl. Eines der zuvor erwähnten divalenten Phenole kann alleine oder in einer Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Beispiele für die Carbonatesterverbindung sind Diarylcarbonate wie Diphenylcarbonat und Dialkylcarbonate wie Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat, Eine Vielzahl an Modifizierungsmitteln für das Molekulargewicht kann bei der Polymerisierung des Polycarbonats üblicherweise verwendet werden, Beispiele für das monovalente Phenol sind insbesondere Phenol, o-n-Butylphenol, m-n-Butylphenol, p-n-Butylphenol, o-Isobutylphenol, m-Isobutylphenol, p-Isobutylphenol, o-t-Butylphenol, m-t-Butylphenol, p-t-Butylphenol, o-n-Pentylphenol, m-n-Pentylphenol, p-n-Pentylphenol, o-n-Hexylphenol, m-n-Hexylphenol, p-n-Hexylphenol, p-t-Octylphenol, o-Cyclohexylphenol, m-Cyclohexylphenol, p-Cyclohexylphenol, o-Phenylphenol, m-Phenylphenol, p-Phenylphenol, o-n-Nonylphenol, m-Nonylphenol, p-n-Nonylphenol, o-Cumylphenol, m-Cumylphenol, p-Cumylphenol, o-Naphthylphenol, m-Naphthylphenol, p-Naphthylphenol, 2,5-Di-t-butylphenol, 2,4-Di-t-butylphenol, 3,5-Di-t-butylphenol, 2,5-Dicumylphenol, 3,5-Dicumylphenol, p-Cresol, Bromophenol und Tribromophenol. Von den zuvor erwähnten monolaventen Phenolen werden p-t-Butylphenol, p-Cumylphenol, p-Phenylphenol und Ähnliche bevorzugt verwendet.
Beispiele für das Verzweigungsmittel sind Verbindungen, welche drei oder mehrere funktionelle Gruppen aufweisen, wie 1,1,1-Tris-(4-hydroxyphenyl)ethan, α,α'α''-Tris-(4-hydroxyphenyl)-1,3,5-triisopropylbenzol, 1-[α-Methyl-α-(4'-hydroxyphenyl)ethyl]-4-[α',α'-bis(4''-hydroxyphenyl)ethyl]benzol, Phloroglycin, Trimellithsäure und Isatinbis(o-cresol),
Es ist bevorzugt, dass ein viskositätsmittleres Molekulargewicht des PC-Harzes, welches in der Erfindung verwendet wird, üblicherweise in einem Bereich von 10000 bis 100000 liegt, Weiter bevorzugt liegt das viskositätsmittlere Molekulargewicht in einem Bereich von 15000 bis 40000. Durch Messen der Viskosität einer Methylenchlorid-Lösung bei 20°C mit einem Ubbelohde-Viskosimeter und Erhalten der Endviskosität [η] daraus wird das viskositätsmittlere Molekulargewicht (Mv) ausgehend von der folgenden Formel erhalten: [η] = 1,23 × 10–5 Mv0,83
In der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung kann das Lichtstreumittel als der Bestandteil (B) insoweit jedes beliebige Lichtstreumittel sein, als dass das Lichtstreumittel aus einem Feststoff gebildet wird, welcher optisch transparent ist und einen Brechungsindex aufweist, welcher verschieden ist von demjenigen des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A). Als Lichtstreumittel kann ein einzelnes Mittel verwendet werden oder es können zwei oder mehrere Mittel auf eine kombinierte Weise verwendet werden. Der mittlere Teilchendurchmesser des Lichtstreumittels liegt üblicherweise in einem Bereich von ungefähr 1 bis 100 μm, weiter bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 50 μm, Das Lichtstreumittel weist vorzugsweise eine mittleren Teilchendurchmesser in einem Bereich von 1 bis 100 μm auf, da das Lichtstreumittel eine hohe Durchlässigkeit gegenüber Lichtstrahlen und ein bevorzugtes Diffusionsvermögen aufweist.
Beispiele für das Lichtstreumittel sind vernetzte Polymethylmethacrylat-Harzteilchen (vernetztes PMMA), Silikon-Harzteilchen, Polyorganosilsesquioxan-Teilchen, Silika-Teilchen, Quarz-Teilchen, Silicafasern, Quarzfasern, Glasfasern, Silikakugeln, Silikonharzkugeln und Glaskugeln. Weitere Beispiele dafür sind Hohlkugeln, amorphe Pulver und plattenartige Pulver, welche aus den selben Material(ien) wie oben stehend gebildet werden. Eines der oben erwähnten Lichtstreumittel kann alleine verwendet werden oder es kann eine Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Im Hinblick auf die Transparenz und den Brechungsindex ist das Lichtstreumittel vorzugsweise aufgebaut aus vernetzten PMMA-Harzteilchen, Silikon-Harzteilchen, Polyorganosilsesquioxan-Teilchen, Silika-Teilchen, Quarz-Teilchen, Silikafasern, Quarzfasern und Glasfasern, insbesondere bevorzugt aufgebaut aus vernetzten PMMA-Harzteilchen, Silikon-Harzteilchen, Polyorganosilsesquioxan-Teilchen, Silika-Teilchen und Quarz-Teilchen.
Der Gehalt des Lichtstreumittels als der Bestandteil (B) muß in einem Bereich von 0,01 bis 10 Massen-Teilen, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,05 bis 5 Massen-Teilen liegen. Wenn der Gehalt des Lichtstreumittels weniger als 0,01 Massen-Teil beträgt, weisen die Formprodukte der PC-Harzzusammensetzung, wie eine PC-Lichtstreuplatte, ein nicht ausreichendes Lichtdiffusionsvermögen auf, Andererseits weisen die Formprodukte ein zu großes Lichtdiffusionsvermögen auf, wenn der Gehalt des Lichtstreumittels 10 Massen-Teile oder mehr beträgt, was zu einer Verschlechterung der Helligkeit führt.
In der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung ist das lichtbeständige (lichtechte) Mittel als der Bestandteil (C) ein einzelnes Mittel oder eine Kombination von zwei oder mehreren Mitteln, ausgewählt aus einer Verbindung auf Basis von Malonat, eine Verbindung auf Basis von Oxalylanilid und einem Acrylharz mit einer Seitenkette eines auf Benzotriazol basierenden Gerüstes.
Beispiele für die Verbindung auf Malonatbasis sind Benzylidenbisdiethylmalonat und 4-Methoxyphenylmethylendimethylester, Ein Beispiel für die Verbindung auf Basis von Oxalylanilid ist eine Oxalylanilidverbindung, welche eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen aufweist. Beispiele für das Acrylharz mit einer Seitenkette eines Gerüstes auf Basis von Benzotriazol sind Verbindungen, in welchen die Polymethylmethacrylat-Seitenketten (PMMA) an 2-(5-t-Octyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazol-Gruppen gebunden sind. Das oben erwähnte lichtbeständige Mittel ist ein Ultraviolett-Absorbtionsmittel, dessen maximale Wellenlänge gemäß einem Ultraviolett-Absorptionsspektrum in einem Bereich von 290 bis 330 nm liegt, Der Gehalt des lichtbeständigen Mittels als der Bestandteil (C) muß in einem Bereich von 0,05 bis 10 Massen-Teile, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 3 Massen-Teile liegen, Wenn der Gehalt des lichtbeständigen Mittels weniger als 0,05 Massen-Teile beträgt, kann eine ausreichende Lichtbeständigkeit nicht erreicht werden. Demgegenüber wird mehr Rauch während dem Zeitpunkt der Formgebung erzeugt, wenn der Gehalt mehr als 10 Massen-Teile beträgt, so dass der Anfangsfarbton der Formprodukte verschlechtert wird,
In der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung ist der Bestandteil (D) eine Esterverbindung von Fettsäure und einem mehrwertigen Alkohol.
Beispiele für den Bestandteil (D) sind Ester oder Teilester von Fettsäuren mit 5 bis 30 (Kohlenstoffatomen) und einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen, ausgewählt aus Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythritol und Sorbitan. Der Teilester, wie vorliegend verwendet, steht für einen Ester, bei dem wenigstens eine der Hydroxylgruppen in dem mehrwertigen Alkohol unmittelbar zugegen ist, ohne verestert zu sein.
Die Fettsäure kann gesättigt oder ungesättigt sein und kann linear oder verzweigt sein.
Insbesondere sind Beispiele der Fettsäure: gesättigte Fettsäure wie Decansäure (einschließlich aller Isomeren), Undecansäure (einschließlich aller Isomere), Dodecansäure (einschließlich aller Isomere), Tridecansäure (einschließlich aller Isomere), Tetradecansäure (einschließlich aller Isomere), Pentadecansäure (einschließlich aller Isomere), Hexadecansäure (einschließlich aller Isomere), Heptadecansäure (einschließlich alle Isomere), Octadecansäure (einschließlich aller Isomere), Nonadecansäure (einschließlich alle Isomere), Eicosansäure (einschließlich aller Isomere), Heneicosansäure (einschließlich aller Isomere) und Docosansäure (einschließlich aller Isomere); ungesättigte Fettsäure, wie Decensäure (einschließlich aller Isomere), Undecensäure (einschließlich aller Isomere), Dodecensäure (einschließlich aller Isomere), Tridecensäure (einschließlich aller Isomere), Tetradecensäure (einschließlich aller Isomere), Pentadecensäure (einschließlich aller Isomere), Hexadecensäure (einschließlich aller Isomere), Heptadecensäure (einschließlich aller Isomere), Octadecensäure (einschließlich aller Isomere), Nonadecensäure (einschließlich aller Isomere), Eicosensäure (einschließlich aller Isomere), Heneicosensäure (einschließlich aller Isomere) und Docosensäure (einschließlich aller Isomere), und eine Mischung der Vorstehenden.
Bezüglich der Kompatibilität mit dem PC-Harz umfassen Fettsäureester von mehrwertigen Alkoholen vorzugsweise: eine Fettsäure mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen; und einen mehrwertigen Alkohol mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, Beispiele von solchen Fettsäureestern von mehrwertigen Alkoholen sind: Glycerinester, wie Glycerinmonododecanoat (Glycerinmonolaurat), Glycerinmonoisolaurat, Glycerindidodecanoat (Glycerindilaurat), Glycerindiisolaurat, Glycerinmonooctadecanoat (Glycerinmonostearat), Glycerinmonoisostearat und Glycerinmonooctadecanoat (Glycerinmonooleat); Trimethylolpropanester, wie Trimethylolethanmonododecanoat (Trimethylolethanmonolaurat), Trimethylolpropanmonododecanoat (Trimethylolpropanmonolaurat), Trimethylolpropanmonolaurat, Trimethylolpropandidodecanoat (Trimethylolpropandilaurat) und Trimethylolpropandiisolaurat; Pentaerythritolester, wie Pentaerythritolmonododecanoat (Pentaerythritolmonolaurat), Pentaerythritolmonoisolaurat, Pentaerythriroldidodecanoat (Pentaerythritodilaurat), Pentaerythritoldiisolaurat, Pentaerythritoltridodecanoat (Pentaerythritoltrilaurat) und Pentaerythritoltetrastearat; Sorbitanester, wie Sorbitanmonododecanoat (Sorbitanmonolaurat), Sorbitanmonoisolaurat, Sorbitandidodecanoat (Sorbitandilaurat), Sorbitandiisolaurat und Sorbitantridodecanoat (Sorbitantrilaurat); und eine Mischung der Vorstehenden. Von diesen Estern sind Glycerinmonostearat und Pentaerythritoltetrastearat bevorzugt.
Der Gehalt der Esterverbindung als der Bestandteil (D) muss in einem Bereich von 0,01 bis 1 Massen-Teil, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,05 bis 0,5 Massen-Teil liegen. Wenn der Gehalt des Bestandteils (D) weniger als 0,01 Massen-Teil beträgt, wird nur eine geringe Verbesserung des Farbtons erhalten zu dem Zeitpunkt, wenn die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung zu Formprodukten geformt wird. Andererseits werden die Formprodukte, welche ausgehend davon geformt werden, unter hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit nachteilig deformiert, wenn der Gehalt des Bestandteils (D) mehr als 1 Massen-Teil beträgt.
Gemäß der PC-Harzzusammensetzung der Erfindung weisen die Formprodukte, welche ausgehend von der Zusammensetzung geformt werden, wie eine Lichtstreuplatte, eine geringere Anfangsfärbung auf, während sie ein bevorzugtes Lichtdiffusionsvermögen aufweisen und eine ausreichende hohe Helligkeit bewirken. Darüber hinaus sind die erhaltenen Formprodukte im Hinblick auf die Lichtbeständigkeit hervorragend, so dass der Anfangsfarbton auf einfache Weise aufrecht erhalten werden kann. Darüber hinaus weisen die geformten Formprodukte eine geringere Färbung unabhängig von der Art des Formgebungsprozesses, welcher verwendet wird, auf. Daher wird die Harzzusammensetzung vorzugsweise verwendet insbesondere zum Herstellen von Spritzgussprodukten, welche mit einer hohen Scherrate geformt werden.
Die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung wird vorzugsweise mit einem Organopolysiloxan als Bestandteil (E) versetzt. Durch Zugeben von Organopolysiloxan kann die thermische Stabilität der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung zu dem Zeitpunkt der Formgebung verbessert werden. Insbesondere wird die Transparenz der erhaltenen Formprodukte nicht verschlechtert, wenn der Unterschied in den Brechungsindizes zwischen dem Bestandteil (E) und dem aromatischen PC-Harz (das heißt dem Bestandteil (A)) weniger als 0,1 beträgt. In anderen Worten kann die Verminderung der Durchlässigkeit für Lichtstrahlen verringert werden.
Um die Transparenz und den Anfangsfarbton nicht zu verschlechtern, wenn die PC-Harzzusammensetzung zu Formprodukten geformt wird, sind bevorzugte Beispiele des Organopolysiloxans Organopolysiloxan mit einer Phenylgruppe, einer Diphenylgruppe, einer Vinylgruppe oder einer Alkoxygruppe (zum Beispiel eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine n-Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine n-Butoxygruppe, eine Isobutoxygruppe, eine sec.-Butoxygruppe, eine tert.-Butoxygruppe, verschiedene Pentoxygruppen, verschiedene Heptoxygruppen und verschiedene Octoxygruppen), Organopolysiloxan mit einer Phenylgruppe und einer Diphenylgruppe, Organopolysiloxan mit einer Vinylgruppe und einer Alkoxygruppe und Organopolysiloxan mit einer Phenylgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Vinylgruppe, Das Organopolysiloxan ist weiter bevorzugt ein Organopolysiloxan mit einer Phenylgruppe, einer Methoxygruppe und einer Vinylgruppe.
Der Gehalt des Organopolysiloxans als der Bestandteil (E) muss in einem Bereich von 0,01 bis 3 Massen-Teile, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 1 Massen-Teil liegen. Wenn der Gehalt weniger als 0,01 Massen-Teil beträgt, wird die thermische Stabilität der Zusammensetzung zu dem Zeitpunkt der Formgebung schlechter. Wenn der Gehalt mehr als 3 Massen-Teile beträgt, wird eine Balance zwischen den Wirkungen und ökonomischen Gesichtspunkten nicht erreicht.
Um die lichtleitenden Eigenschaften zu verbessern, wird die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung vorzugsweise mit einem Acrylharz als dem Bestandteil (F) versetzt. Das viskositätsmittlere Molekulargewicht des Acrylharzes ist weiter bevorzugt in einem Bereich von ungefähr 1000 bis 200000. Wenn das viskositätsmittlere Molekulargewicht innerhalb des oben erwähnten Bereiches liegt, wird die Verträglichkeit des Bestandteils (F) mit dem aromatischen PC-Harz (das heißt dem Bestandteil (A)) verbessert. Das viskositätsmittlere Molekulargewicht ist ein Wert, welcher gemäß der oben beschriebenen Methode bestimmt wird.
Das Acrylharz, welches in der Erfindung verwendet wird, ist ein Harz (Polymer) mit einer wiederkehrenden Einheit, ausgewählt aus einer Acrylsäure-Monomereinheit, einer Acrylester-Monomereinheit, einer Acrylnitril-Monomereinheit und seiner Derivat-Monomereinheit. Das Acrylharz kann ein Homopolymer, ein Copolymer mit zwei oder mehr der zuvor erwähnten Einheiten oder ein Copolymer, umfassend Styrol, Butadien und Ähnliches, sein. Spezifische Beispielen für das Acrylharz sind Polyacrylsäure, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyacrylnitril, Ethylacrylat-Acrylsäure-2-Chlorethyl-Copolymer, Acrylsäure-n-Butylacrylnitril-Copolymer, Acrylnitil-Styrol-Copolymer, Acrylnitril-Butadien-Copolymer und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer. Insbesondere bevorzugt von den Vorstehenden wird Polymethylmethacrylat (PMMA) verwendet.
Das Polymethylmethacrylat (PMMA) ist das allgemein bekannte Polymethylmethacrylat. Polymethymethacrylat wird üblicherweise hergestellt durch Massenpolymerisation von Methylmethacrylat-Monomer in der Gegenwart eines Peroxids und eines Polymerisationsinitiator vom Azo-Typ.
Der Gehalt des Acrylharzes als der Bestandteil (D) muss in einem Bereich von 0,01 bis 1 Massen-Teil, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 0,8 Massen-Teil liegen. Wenn der Gehalt des Acrylharzes 0,01 Massen-Teil oder mehr beträgt, werden die Eigenschaften zur Lichtführung der Basisharzmatrix (das heißt des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A)) ausreichend verbessert, so dass eine verbesserte Helligkeit erhalten werden kann. Wenn der Gehalt des Acrylharzes 1 Massen-Teil oder weniger beträgt, tritt eine Phasentrennung der Acrylharz-Bestandteile in geeigneter Weise auf, und das Acrylharz ist opakfrei. Demgemäss können die lichtführenden Eigenschaften des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A) ausreichend verbessert werden, so dass eine verbesserte Helligkeit erhalten werden kann.
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Bestandteilen können der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung folgende verschiedene Harze und Additive, falls erforderlich, zugesetzt werden.
Copolymer auf Styrolbasis
Um die Fließfähigkeit der PC-Harzzusammensetzung und die Verweilbeständigkeit zu verbessern, wird die PC-Harzzusammensetzung vorzugsweise mit einem Copolymer aus Styrol und einer Acrylverbindung versetzt. Zum Beispiel können solche Ziele erreicht werden durch Zugeben eines Copolymers von Phenylmethacrylat und Styrol, Die Menge an Additiv von solch einem Copolymer auf Styrolbasis liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 20 Massen-Teile. Wenn die Additivmenge weniger als 0,1 Massen-Teil beträgt, wird die Fließfähigkeit nicht verbessert. Andererseits wird die Durchlässigkeit der Formprodukte gegenüber Lichtstrahlen reduziert, wenn die Additivmenge mehr als 20 Massen-Teile beträgt.
Stabilisator auf Phosphorbasis
Die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung kann mit einem Stabilisator auf Phosphorbasis, ausgewählt aus Verbindungen auf Phosphorbasis und aromatischen Phosphinverbindungen, versetzt sein. Ein Beispiel für die aromatische Phosphinverbindung wird durch die folgende Formel dargestellt; P-(X)₃ (1)
In der vorstehenden Formel (1) stellt X eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen dar. Mindestens eines der Mehrzahl an X kann eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen.
Beispiele hierfür sind insbesondere Triphenylphosphin, Diphenylbutylphosphin, Diphenyloctadecylphosphin, Tris-(p-tolyl) phosphin, Tris-(p-nonylphenyl)phosphin, Tris-(naphthyl)phosphin, Diphenyl-(hydroxymethyl)-phosphin, Diphenyl-(acetoxymethyl)-phosphin, Diphenyl-(acetoxymethyl)-phospin, Diphenyl-(β-ethylcarboxyethyl)-phosphin, Tris-(p-chlorphenyl)phosphin, Tris-(p-flurophenyl)phosphin, Diphenylbenzylphosphin, Diphenyl-β-cyanethylphosphin, Diphenyl-(p-hydroxyphenyl)-phosphin, Diphenyl-1,4-dihydroxyphenyl-2-phosphin und Phenylnaphthylbenzylphosphin. Unter den Vorstehenden wird Triphenylphosphin bevorzugt verwendet. Eine der vorstehenden Arylphospinverbindungen kann alleine verwendet werden oder eine Mischung von zwei oder mehreren davon kann verwendet werden.
Der Gehalt des Stabilisators auf Phosphorbasis liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,001 bis 1 Massen-Teil, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als der Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,005 bis 0,5 Massen-Teil, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,008 bis 0,1 Massen-Teil. Wenn der Gehalt 0,001 Massen-Teil oder mehr beträgt, wird die thermische Stabilität der Zusammensetzung zu dem Zeitpunkt der Formgebung verbessert, so dass die anfängliche Gelbfärbung (YI-Wert) davon verbessert wird und darüber hinaus die Widerstandsfähigkeit gegenüber Ofenhitze (Beständigkeit gegen Alterung aufgrund hoher Temperatur) ebenfalls verbessert wird. Andererseits wird die Balance zwischen den Wirkungen und ökonomischen Gesichtspunkten ohne Verschlechterung der Dampfbeständigkeit verbessert, wenn der Gehalt 1 Massen-Teil oder weniger ist.
Alicyclische Epoxyverbindung
Durch Zugeben einer alicyclische Epoxyverbindung zu der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber Dampf (Hydrolysebeständigkeit) der Formprodukte verbessert werden. Unter der alicyclischen Epoxyverbindung versteht man eine cyclische aliphatische Verbindung mit einer alicyclischen Epoxygruppe, das heißt mit einer Epoxygruppe, welche gebildet wird durch Addition eines Sauerstoffatoms an eine Ethylenbindung innerhalb eines aliphatischen Rings. Insbesondere Verbindungen, welche durch die folgenden Formeln (2) bis (11) dargestellt werden, können bevorzugt verwendet werden. Chemische Formel 1
Chemische Formel 2
Chemische Formel 3
Chemische Formel 4
Chemische Formel 5
Chemische Formel 6
Chemische Formel 7
Chemische Formel 8
Chemische Formel 9
Chemische Formel 10
Von den Vorstehenden sind die Verbindungen, welche durch die Formeln (1), (7) oder (11) dargestellt werden, im Hinblick auf die Verträglichkeit mit der PC-Harzzusammensetzung hervorragend. Die Verbindung wird vorzugsweise verwendet, da die Transparenz nicht nachteilig verändert wird.
Durch Zugeben von solch einer alicyclischen Epoxyverbindung wird nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegenüber Hydrolyse verbessert, sondern es wird darüber hinaus auch die Transparenz der Formprodukte verbessert.
Der Gehalt der alicyclischen Epoxyverbindung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,001 bis 1,0 Massen-Teil, bezogen auf 100 Massen-Teile des aromatischen PC-Harzes als Bestandteil (A), weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,01 bis 0,5 Massen-Teil, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 0,2 Massen-Teil.
Wenn der Gehalt weniger als 0,001 Massen-Teil beträgt, wird die Transparenz der Formprodukte kaum verbessert, während die Hydrolysebeständigkeit ebenso kaum verbessert wird. Andererseits kann eine Phasentrennung mit höherer Wahrscheinlichkeit auftreten und die Transparenz der Formprodukte kann herabgesetzt werden, wenn der Gehalt größer als 1,0 Massen-Teil ist.
Darüber hinaus kann der PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung zusätzlich ein Antioxidationsmittel, wie ein Antioxidantionsmittel auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols oder Esters, ein Lichtstabilisator, wie ein sterisch gehinderter Lichstabilisator auf Aminbasis und üblicherweise verwendete Mittel, wie ein Antiflammmittel, ein Verzögerungshilfsmittel, ein Trennmittel, ein antistatisches Mittel und ein Farbstoff, zugesetzt werden.
Die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung kann hergestellt werden durch Kneten gemäß einem üblicherweise verwendeten Verfahren. Beispielsweise kann das Herstellen durchgeführt werden mit einem Bankschneckenmischer, einem HNSCHEL-Mischer^TM, einem Bunbury-Mischer, einer Drehtrommel, einem Einschneckenextruder, einem Doppelscheckenextruder, einem Cokneter, einem Mehrfachschneckenextruder und Ähnlichem. Eine bevorzugte Erwärmungstemperatur zum Zeitpunkt des Knetens liegt üblicherweise in einem Bereich von ungefähr 240 bis 280°C.
Die PC-Harzzusammensetzung gemäß dem Aspekt der Erfindung kann zu Formprodukten, wie zu einer Lichtstreuplatte, durch ein Verfahren wie Spritzguss geformt werden. Wenn die Harzzusammensetzung zu einer Lichtstreuplatte geformt wird, weist die Lichtstreuplatte vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 0,5 bis 2 mm auf, so dass sie sich nicht durchbiegt oder krümmt, wenn sie in einem Produkt eingebaut wird.
Die Lichtstreuplatte wird vorzugsweise in dem Bereich der Flüssigkristalldisplays verwendet und wird darüber hinaus in optischen Komponenten verwendet. Die Lichtstreuplatte ist darüber hinaus als eine Alternative zu Glas verwendbar. Beispiele für die optischen Komponenten sind optische Elemente, wie optische Linsen und Lichtleiterplatten (Lichtleiterkörper). Als eine Alternative zu Glas ist die Lichtstreuplatte als Abdeckungen von Ampellichtern, Glaslaminaten für Fahrzeuge, Baumaterialien und Ähnliches verwendbar.
Beispiele
Die Erfindung wird detaillierter unter Bezugnahme auf die unten stehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Es muss jedoch verstanden werden, dass die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.
Die einzelnen Komponenten (Materialharze und Additive), welche in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sind wie folgt.
(A) Aromatisches PC-Harz
Bezüglich des aromatischen PC-Harzes wurde das folgende Experiment an zwei Harzen, nämlich: Tarflon FN 1500 (einfach verwendet), nachfolgend als Harz (A-1) bezeichnet; und einer Mischung von Tarflon FN 1500 und einem Copolymer auf Polycarbonatbasis (PCCI), welches nachstehend als Harz (A-2) bezeichnet wird, durchgeführt.

(A-1) Tarflon FN 1500 (Handelsname, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd., viskositätsmittleres Molekulargewicht von 15000, Brechungsindex von 1,59)
(A-2) Copolymer auf Basis von Polycarbonat (PCCI)

PCCI wurde wie unten stehend beschrieben hergestellt.
Herstellung von Polytetramethylen-glycol-bis-(4-hydroxybenzoat)
Unter Stickstoff wurden 100 Massen-Teile Polytetramethylenglykol (PTMG, Mn = 2000) und 16,7 Massen-Teile an Methyl-p-hydroxybenzoesäure in der Gegenwart von 0,5 Massen-Teilen Dibutylzinnoxid auf 210°C erwärmt. Dann wurde Methanol abdestilliert. Der Druck innerhalb des Reaktionssystems wurde reduziert, so dass der überschüssige p-Hydroxybenzoesäuremethylester abdestilliert wurde. Nachdem das Reaktionsprodukt in Methylenchlorid gelöst worden war, wurde diese Methylenchlorid-Lösung mit 8 Massen-% an Natriumhydrogencarbonat-Lösung versetzt und heftig miteinander während 20 Minuten vermischt. Dann wurde eine Methylenchlorid-Phase durch Zentrifugalabtrennung erhalten. Die Methylenchlorid-Phase wurde unter reduziertem Druck kondensiert und Polytetramethylenglykol-bis-(4-hydroxybenzoat) wurde erhalten. Unter Verwendung einer HPLC wurde der Anteil an p-Hydroxybenzoesäure auf 10 Massen-ppm oder weniger bestimmt, während die Menge an Methyl-p-hydroxybenzoat auf 0,2 Massen-% bestimmt wurde. Die Messung mit einer HPLC wurde auf die folgende Weise durchgeführt. Die Menge wurde bestimmt mit einer ODS-2-Säule, hergestellt durch GL Sciences Inc., unter den folgenden Bedingungen: eine Säulentemperatur von 40°C; eine Lösungsmittelmischung, in welcher 0,5 Massen-% einer wässrigen Phosphatlösung und Acetontril in einem Verhältnis von 1 bis 2 gemischt wurden; und eine Flussrate von 1,0 ml pro Minute. Die bestimmte Menge wurde berechnet unter Bezugnahme auf analytische Kurven, die auf Standardproben basierten.
Herstellen einer Polycarbonat-Oligomerlösung
5,6 Massen-% an wässrigem Natriumhydroxid wurden mit 2000 Massen-ppm an Natriumdithionit versetzt (die Menge an Natriumdithionit wurde festgelegt bezogen auf die Menge an Eisphenol A (BPA), welches im Folgenden gelöst werden sollte). Anschließend wurde BPA in dem wässrigen Natriumhydroxid gelöst, so dass die Konzentration von BPA 13,5 Massen-% betrug, wodurch eine wässrige Natriumhydroxid-Lösung von BPA hergestellt wurde. Während die Flussrate der wässrigen Natriumhydroxid-Lösung von BPA und die Flussrate von Methylenchlorid auf 40 l/h und 15 l/h eingestellt wurden, wurde Phosgen kontinuierlich durch einen Röhrenreaktor mit einem inneren Durchmesser von 6 mm und einer Röhrenlänge von 30 m mit einer Flussrate von 4,0 kg/h durchgeleitet. Der Röhrenreaktor umfasste einen Mantel. Durch das Durchleiten von Kühlwasser durch den Mantel wurde die Temperatur der Reaktionslösung auf 40°C oder weniger gehalten. Die Reaktionslösung, welche den Röhrenreaktor verließ, wurde kontinuierlich in einen Kesselreaktor mit einem inneren Volumen von 40 Litern geführt, wobei der Kesselreaktor eine Propellerrühreinheit und eine Ablenkplatte aufwies, Dann wurde die wässrige Natriumhydroxid-Lösung von BPA (mit 2,8 l/h), 25 Massen-% von wässrigem Natriumhydroxid (mit 0,07 l/h), Wasser (mit 17 l/h) und 1 Massen-% einer wässrigen Lösung von Triethylamin (mit 0,64 l/h) zusätzlich hinzugegeben, so dass die Reaktion durchgeführt wurde. Die den Kesselreaktor verlassende Reaktionslösung wurde kontinuierlich entnommen und stehen gelassen, so dass die wässrige Phase durch Abtrennung entfernt werden konnte. Dann wurde eine Methylenchlorid-Phase erhalten, Das Polycarbonat-Oligomer, welches auf die vorstehende Weise erhalten wurde, wies eine Konzentration von 329 g/l und eine Konzentration an Chloroformatgruppen von 0,74 mol/l auf.
Herstellen von PCCI
15 Liter der oben erhaltenen Oligomerlösung, 8,6 l Methylenchlorid, 325 g Polytetramethylenglykol-bis-(4-hydroxybenzoat), welches ein mittleres Molekulargewicht der PTMG-Kette von 2000 aufwies, und 8,5 ml Triethylamin wurden in einen Kesselreaktor von 50 l mit einem Ablenkblech, einem Schaufelradrührflügel und einem Kühlmantel gegeben und anschließend mit 2673 g von 6,4 Massen-% wässrigem Natriumhydroxid unter Rühren versetzt. Das Polycarbonat-Oligomer und das Polytetramethylenglykol-bis-(4-hydroxybenzoat) wurden für 10 Minuten umgesetzt.
Die oben erhaltene Polymerlösung wurde mit einer Methylenchlorid-Lösung von p-t-Butylphenol (PTBP) (das heißt einer Lösung, welche durch Auflösen von 110 g an PTBP in 1,0 l Methylenchlorid hergestellt worden war) und einer wässrigen Natriumhydroxid-Lösung von BPA (das heißt einer Lösung, welche durch Auflösen von 862 g an BPA in einer Lösung hergestellt worden war, welche hergestellt worden war durch Auflösen von 518 g NaOH und 1,7 g Natriumdithionit in 7,6 l Wasser) versetzt und anschließend einer Polymerisationsreaktion für 30 Minuten ausgesetzt. Nachdem die Polymerlösung mit 15 l Methylenchlorid zur Verdünnung versetzt und für 10 Minuten gerührt worden war, trennte sich eine organische Phase, enthaltend ein Copolymer auf Basis von Polycarbonat (Pool), von der wässrigen Phase, enthaltend das überschüssige BPA und NaOH, und die organische Phase wurde davon abgetrennt.
Die Methylenchlorid-Lösung des so erhaltenen PCCIs wurde abwechselnd mit 15 Vol.-% einer 0,03 mol/l-Lösung von NaOH und 15 Vol.-% von 0,2 N-Salzsäure (die Mengen beziehen sich auf die Menge des Lösemittels) gereinigt und dann mit Wasser wiederholt gereinigt, bis die elektrische Leitfähigkeit der wässrigen Phase, die gereinigt worden war, 0,01 μS/m betrug. Die Methylenchlorid-Lösung von PCCI, welche durch Reinigen erhalten worden war, wurde anschließend aufkonzentriert und gemahlen und die erhalten Schuppen wurden bei 100°C unter reduziertem Druck getrocknet. Die Menge des Rückstands an Polytetramethylenglykol-bis-(4-hydroxybenzoat), welcher in dem erhaltenen PCCI enthalten war und durch ¹H-NMR bestimmt wurde, betrug 5,0 Massen-%, während das viskositätsmittlere Molekulargewicht davon 14200 war.
(B) Lichtdiffusionsmittel

Verbrückte Silikonteilchen: KMP590 (Handelsname, hergestellt von Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser von 2 μm)

(C) Lichtbeständiges Mittel

Ultraviolett-Absorber auf Malonatbasis: HOSTAVIN B-CAP (Handelsname, hergestellt durch Clariant Corporation)

(D) Esterverbindung

Monoglyceridstearat: S100A (Handelsname, hergestellt durch Riken Vitamin Co., Ltd.)
Pentaerythritoltetrastearat: EW440A (Handelsname, hergestellt durch Riken Vitamin Co., Ltd.)

(E) Organopolysiloxan

Organopolysiloxan mit einer Phenylgruppe, einer Methoxygruppe und einer Vinylgruppe: KR511 (Handelsname, hergestellt durch Sin-Etsu Chemical Co., Ltd., Brechungsindex von 1,518)
Polyorganosiloxan mit einer Methylgruppe und einer Phenylgruppe: SH556 (Handelsname, hergestellt durch Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.)

(F) Acrylharz

Polymethylmethacrylat (PMMA): DIANAL BR-83 (Handelsname, hergestellt durch Mitsubishi Rayon Co., Ltd., viskositätsmittleres Molekulargewicht von 40000)

Beispiele 1 bis 8, Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Nachdem jeder Bestandteil in einem Verhältnis eingemischt worden war, welcher in Tabelle 1 dargestellt ist, wurde die Mischung mit einem Einschneckenknetextruder (mit einem Öffnungsdurchmesser von 40 mmφ) unter den folgenden Bedingungen geknetet: einer Temperatur von 280°C; einer Schraubenrotationsgeschwindigkeit von 100 Upm; und einer Ausstoßmenge von 15 kg/h. Dann wurde die geknetete Mischung zu Pellets geformt. In Tabelle 1 sind die Massen-Teile Werte pro 100 Massen-Teile des PC-Harzes.
Die erhaltenen Pellets wurden zu flachen Platten von 2 mm Dicke und einer Fläche von 140 mm² durch einen 100t-Einspritzformer unter den folgenden Bedingung geformt: einer Formgebungstemperatur von 300°C; und einer Temperatur der Vorrichtung von 80°C. Die flachen Platten wurden als Formgebungsprodukte für die Bewertung der optischen Eigenschaften und der Lichtbeständigkeit verwendet.
Darüber hinaus wurden flache Platten von 32 Inch und 2 mm Dicke durch einen 650t-Einspritzformer unter den folgenden Bedingungen geformt: einer Formgebungstemperatur von 300°C; und einer Temperatur der Vorrichtung von 80°C. Die flachen Platten wurden als Formgebungsprodukte für die Bewertung der Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit verwendet.
Anschließend wurden die optischen Eigenschaften, die Lichtbeständigkeit und die Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit der Formprodukte mittels der folgenden Methoden ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Bewertungsmethoden
(1) Optische Eigenschaften
Die Durchlässigkeit von Lichtstrahlen, die Eintrübung und der YI-Wert wurden basierend auf JIS K 7105 gemessen. Der YI-Wert wurde unter den folgenden Bedingungen gemessen: ein untersuchter Bereich von 30 φ; C-Lichtquelle; und 2° Feld.
(2) Beständigkeit gegenüber Licht.
Unter Verwendung eines Testgeräts zur Bestimmung der Lichtbeständigkeit (hergestellt von Atlas Corporation, UVCONUC-1) und unter Verwendung einer fluoreszierenden UV-Lampe als Lichtquelle wurden die Farbunterschiede ΔE der Formprodukte, welche mit Licht für 50 Stunden unter einer Atmosphäre von 66°C bestrahlt worden waren, gemessen. Die Messung von ΔE basiert auf JISK 7105.
(3) Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit
Die Formprodukte zur Bewertung wurden für 240 Stunden in ein Gefäß gegeben, dessen Temperatur und Luftfeuchtigkeit kontrolliert wurden mit einer Temperatur und einer Luftfeuchtigkeit, welche auf 60°C bzw. 95% RH gesetzt wurden. Dann wurden die Formprodukte auf Basis der folgenden Kriterien bewertet:
Eine Bewertung von „O" wurde Formprodukten zugesprochen, welche so frei von Biegsamkeit und Deformation waren, dass sie in Hintergrundbelichtungen für Flüssigkristalldisplays verwendet werden können; und
eine Bewertung von „X" wurde denjenigen Formprodukten zugesprochen, welche solch eine Biegsamkeit oder eine Deformation aufwiesen, dass sie nicht mehr in ein Gehäuse einer Hintergrundbeleuchtung passen, welche eine Toleranz von ±100 μm zulässt.

[Tabelle 2]

	Durchlassvermögen (%, 2 mm)	Trübung (%, 2 mm)	YI (C2-Lichtquelle)	Lichtbeständigkeit (Bestrahlung für 50 Stunden ΔE (C2-Lichtquelle)	Widerstandsfähigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit (32 Inch)
Beispiel 1	65	92	2,5	5	O
Beispiel 2	65	92	2,3	5	O
Beispiel 3	65	92	2,3	5	O
Beispiel 4	65	92	2,0	5	O
Beispiel 5	65	92	2,0	5	O
Beispiel 6	65	92	1,8	6	O
Beispiel 7	65	92	1,6	7	O
Beispiel 8	65	92	1,8	5	O
Vergleich 1	65	92	3,5	5	O
Vergleich 2	65	92	3,5	5	O
Vergleich 3	65	92	1,5	5	X
Vergleich 4	65	92	2,3	13	O

Ergebnisse der Beurteilung
Wie aus den Ergebnissen abgelesen werden kann, welche in Tabelle 2 dargestellt sind, weisen die Formprodukte der Beispiele jeweils einen geringen Grad an YI und eine geringe Anfangsfärbung auf, da die PC-Harzzusammensetzung in den Beispielen verwendet wurde, welche hergestellt wurde durch Zugeben von spezifischen Additiven zu den PC-Harz in vorbestimmten Mengen. Darüber hinaus waren die Formprodukte der Beispiele hervorragend im Hinblick auf die Beständigkeit gegenüber Licht und Luftfeuchtigkeit, wie aus den Ergebnissen des beschleunigten Alterungstests entnommen werden kann. Darüber hinaus führt die Menge an Esterverbindung erheblich zu einer Reduktion der Anfangsfärbung (YI), was an den Beispielen 6 und 7 erkannt werden kann.
Demgegenüber wies das Vergleichsbeispiel 1 einen hohen Grad an Anfangsfärbung (YI) auf, da dieses nicht mit der Esterverbindung versetzt wurde. In dem Vergleichsbeispiel 2 war die Zugabemenge so gering, dass eine wirkungsvolle Reduzierung der Anfangsfärbung nicht erhalten wurde, obwohl die Esterverbindung hinzugegeben wurde. Andererseits wies das Vergleichsbeispiel 3 eine Verschlechterung in der Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit auf, da die Esterverbindung in einer überschüssigen Menge hinzugegeben wurde. Das Vergleichsbeispiel 4 weist eine erhebliche Verschlechterung im Hinblick auf die Lichtbeständigkeit auf, da die Menge des lichtbeständigen Mittels zu gering war.
Industrielle Anwendbarkeit
Die lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat gemäß dem Aspekt der Erfindung ist in günstiger Weise verwendbar in Lichtstreuplatten und optischen Elementen, wie optischen Linsen und Lichtführungsplatten (Lichtführungskörpern) im Bereich der Flüssigkristalldisplays, und ist darüber hinaus verwendbar als Abdeckungen von Straßenlampen und Glas für Fahrzeuge und Baumaterialien als eine Alternative zu Glas.
Zusammenfassung
Eine lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat, enthaltend: (A) 100 Massen-Teile eines aromatischen Polycarbonatharzes; (B) 0,01 bis 10 Massen-Teile eines lichtstreuenden Mittels; (C) 0,05 bis 5 Massen-Teile eines lichtbeständigen Mittels, wobei das lichtbeständige Mittel ein oder mehrere lichtbeständige Mittel ist, welche ausgewählt sind aus einer Verbindung auf Basis von Malonat, einer Verbindung auf Basis von Oxalylanilid, einer Verbindung auf Basis von Benzotriazol und einem Acrylharz mit einer Seitenkette eines Gerüstes auf Basis von Benzotriazol; und 0,01 bis 1 Massen-Teil einer Esterverbindung einer Fettsäure und eines mehrwertigen Alkohols. Durch Formgebung der Zusammensetzung durch Spritzgussformgebung oder Ähnliches wird eine Lichtstreuplatte erhalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 11-158364 A [0004]
- JP 10-073725 A [0004]

Claims

Eine lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat, umfassend: (A) 100 Massen-Teile eines aromatischen Polycarbonatharzes; (B) 0,01 bis 10 Massen-Teile eines Lichtstreumittels; (C) 0,05 bis 10 Massen-Teile eines lichtbeständigen Mittels, wobei das lichtbeständige Mittel ein oder mehrere lichtbeständige Mitteln ist, welches ausgewählt ist aus einer Verbindung auf Basis von Malonat, eine Verbindung auf Basis von Oxalylanilid, einer Verbindung auf Basis von Benzotriazol und einem Acrylharz mit einer Seitenkette eines Gerüsts auf Basis von Benzotriazol; und (D) 0,01 bis 1 Massen-Teil einer Esterverbindung einer Fettsäure und eines mehrwertigen Alkohols.
Die lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat gemäß Anspruch 1, worin das lichtstreuende Mittel (B) ein lichtstreuendes Mittel oder eine Kombination von zwei oder mehreren lichtstreuenden Mitteln ist, ausgewählt aus vernetzten Harzteilchen aus PMMA, Silikonharz-Teilchen, Polyorganosilsesquioxan-Teilchen, Silika-Teilchen, Quarz-Teilchen, Silikafasern, Quarzfasern und Glasfasern.
Die lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat nach Anspruch 1 oder 2, welche darüber hinaus umfasst (E) 0,01 bis 1 Massen-Teil an Organopolysiloxan.
Die lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat nach Anspruch 3, worin ein Unterschied in den Brechungsindizes zwischen dem Polyorganosiloxan (E) und dem aromatischen Polycarbonatharz (A) gleich 0,1 oder weniger ist.
Die lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, welche darüber hinaus umfasst (F) 0,01 bis 1 Massen-Teil eines thermoplastischen Acrylharzes.
Die lichtstreuende Harzzusammensetzung auf Polycarbonatbasis gemäß Anspruch 5, worin das viskositätsmittlere Molekulargewicht des thermoplastischen Acrylharzes (F) 1000 bis 200000 ist.
Eine Lichtstreuplatte, hergestellt durch Formgebung der lichtstreuenden Harzzusammensetzung auf Basis von Polycarbonat gemäß einen der Ansprüche 1 bis 6.